(57)【要約】【課題】組み立て性を確保しつつ配光の均一性の低下を抑制した電球型ＬＥＤランプを提供する。【解決手段】複数のＬＥＤ22をＬＥＤ基板本体21の一主面21aの中心位置の外縁側にそれぞれ偏位して配置する。点灯回路基板15からの給電線45の先端に接続した接続部46を接続可能なコネクタ受部23および点灯回路基板15の給電部47を挿通可能な配線孔24を有する配線部25を、ＬＥＤ基板本体21の一主面21a側の中心位置と重なる位置とする。給電部47を配線孔24に挿通させて接続部46をコネクタ受部23に容易に接続できるので、組み立て性を確保できる。コネクタ受部23を各ＬＥＤ22から略均等に遠ざけて発光を遮りにくくし、配光の均一性の低下を抑制できる。【選択図】図１
2010033959.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素子基板本体と、この素子基板本体の一主面の中心位置から外縁側に偏位した位置にそれぞれ配置された複数の発光素子と、これら発光素子に電気的に接続された接続受部およびこの接続受部に隣接して形成され素子基板本体を貫通する配線孔を有し素子基板本体の一主面側の中心位置と少なくとも一部が重なって配置された配線部とを備えた素子基板と；
素子基板の素子基板本体の他主面側が一端側に密着して取り付けられた放熱体と；
放熱体の他端側に取り付けられた口金と；
放熱体と口金との間に収容され、給電線およびこの給電線の先端に接続され接続受部と接続される接続部を有し配線孔に挿通可能な給電部を備え、発光素子を点灯制御する点灯装置と；
を具備していることを特徴とする電球型ランプ。
【請求項２】
放熱体は、素子基板の素子基板本体を一端側に取り付けた状態でこの素子基板の配線孔に対応する位置に、点灯装置の給電線を挿通可能な挿通孔部を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の電球型ランプ。
【請求項３】
放熱体と口金とを絶縁してこれら放熱体と口金との間に配置され、点灯装置を収容する収容ケース
を具備していることを特徴とする請求項１または２記載の電球型ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発光素子を配置した素子基板を備えた電球型ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子としてＬＥＤを用いる電球型ランプは、ＬＥＤを外周縁部に均等に実装した素子基板であるＬＥＤ基板が放熱部の一端側に取り付けられ、このＬＥＤ基板を覆って放熱部の一端側にグローブが取り付けられている。また、この放熱部の他端側には、ＬＥＤ基板を点灯制御する点灯装置を収容した収容ケースが挿入され、この収容ケースの放熱部と反対側に口金が取り付けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−３１３７１８号公報(第４−６頁、図２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
点灯装置とＬＥＤ基板とを接続する際には、組み立て性を考慮すると、点灯装置側から導出した給電線をＬＥＤ基板側に接続するように構成することが好ましく、また、給電線の接続性を考慮すると、給電線の先端側にコネクタ部を設け、ＬＥＤ基板側のコネクタ台と接続することが好ましい。
【０００４】
しかしながら、このような電球型ランプでは、コネクタ台がＬＥＤからの発光を遮り、配光の均一性が低下するおそれがあるという問題点を有している。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、組み立て性を確保しつつ配光の均一性の低下を抑制した電球型ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の電球型ランプは、素子基板本体と、この素子基板本体の一主面の中心位置から外縁側に偏位した位置にそれぞれ配置された複数の発光素子と、これら発光素子に電気的に接続された接続受部およびこの接続受部に隣接して形成され素子基板本体を貫通する配線孔を有し素子基板本体の一主面側の中心位置と少なくとも一部が重なって配置された配線部とを備えた素子基板と；素子基板の素子基板本体の他主面側が一端側に密着して取り付けられた放熱体と；放熱体の他端側に取り付けられた口金と；放熱体と口金との間に収容され、給電線およびこの給電線の先端に接続され接続受部と接続される接続部を有し配線孔に挿通可能な給電部を備え、発光素子を点灯制御する点灯装置と；を具備しているものである。
【０００７】
素子基板本体は、例えば放熱性の良好なアルミニウムなどの金属により平面視で略円形状に形成されている。
【０００８】
発光素子としては、例えばＬＥＤ、あるいは有機ＥＬなどの固体発光素子が好適に用いられる。
【０００９】
配線部の少なくとも一部が素子基板本体の一主面側の中心位置と重なって配置されているとは、例えば接続受部および配線孔のいずれか一方の一部が素子基板本体の一主面側の中心位置と重なる位置、あるいは接続受部と配線孔との間の領域の一部が素子基板本体の一主面側の中心位置と重なる位置などをいう。
【００１０】
接続受部は、例えばコネクタ受部などの機械的保持手段を有するものの他、端子台のように給電線が挿入されて電気的に接続されるものでもよい。
【００１１】
給電部は、例えば接続受部がコネクタ受部などの機械的保持手段を有する場合には、コネクタ受部に接続される接続部を給電線の先端に有するものとし、接続受部が端子台などである場合には、この端子台などに挿入される給電線の先端側を接続部としてもよい。
【００１２】
放熱体は、例えば放熱性の良好なアルミニウムなどの金属により形成されている。
【００１３】
口金は、例えばミニクリプトン電球用のＥ１７型のものなどが用いられる。
【００１４】
点灯装置は、例えば定電流の直流電源などを有する点灯回路を備えている。
【００１５】
請求項２記載の電球型ランプは、請求項１記載の電球型ランプにおいて、放熱体は、素子基板の素子基板本体を一端側に取り付けた状態でこの素子基板の配線孔に対応する位置に、点灯装置の給電部を挿通可能な挿通孔部を備えているものである。
【００１６】
挿通孔部は、例えば配線孔と略同一の径寸法を有する円形状に形成されている。
【００１７】
請求項３記載の電球型ランプは、請求項１または２記載の電球型ランプにおいて、放熱体と口金とを絶縁してこれら放熱体と口金との間に配置され、点灯装置を収容する収容ケースを具備しているものである。
【００１８】
収容ケースは、例えば絶縁性を有する合成樹脂などにより略円筒状に形成されている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の電球型ランプによれば、複数の発光素子を素子基板本体の一主面の中心位置から外縁側にそれぞれ偏位して配置するとともに、点灯装置からの給電線の先端に接続された接続部を接続可能な接続受部およびこの接続受部に隣接して素子基板本体を貫通し点灯装置の給電部を挿通可能な配線孔を有する配線部の少なくとも一部を素子基板本体の一主面側の中心位置と重なる位置とすることにより、給電部を配線孔に挿通させて接続部を接続受部に容易に接続できるので、組み立て性を確保しつつ、接続受部を各発光素子から略均等に遠ざけて発光を遮りにくくし、配光の均一性の低下を抑制できる。
【００２０】
請求項２記載の電球型ランプによれば、請求項１記載の電球型ランプの効果に加えて、素子基板の素子基板本体を放熱体の一端側に取り付けた状態でこの素子基板の配線孔に対応する位置に挿通孔部を設けることにより、この挿通孔部を介して点灯装置からの給電線を放熱体内に挿通できるとともに、素子基板本体と放熱体の一端側との接触面積を大きくすることができる。
【００２１】
請求項３記載の電球型ランプによれば、請求項１または２記載の電球型ランプの効果に加えて、放熱体と口金との間に配置され放熱体と口金とを絶縁する収容ケースに点灯装置を収容することにより、点灯装置を放熱体に対して容易に絶縁できるとともに、点灯装置の配置が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
図１ないし図３に第１の実施の形態を示し、図１は電球型ランプの縦断面図、図２は電球型ランプの素子基板の平面図、図３は電球型ランプの側面図である。
【００２４】
図１および図３において、11は電球型ランプである電球型ＬＥＤランプを示し、この電球型ＬＥＤランプ11は、素子基板であるＬＥＤ基板12が放熱体13の一端側に取り付けられ、この放熱体13の一端側に、ＬＥＤ基板12を覆ってグローブ14が取り付けられ、放熱体13の他端側に、点灯装置である点灯回路基板15を収容した収容ケース16が取り付けられ、この収容ケース16に口金17が取り付けられて構成されている。そして、この電球型ＬＥＤランプ11は、いわゆるミニクリプトン電球と同等の全長を有している。
【００２５】
ＬＥＤ基板12は、平面視円形状の素子基板本体であるＬＥＤ基板本体21と、このＬＥＤ基板本体21の一主面21a側に実装された複数、例えば８つの発光素子であるＬＥＤ22と、ＬＥＤ基板本体21の他主面21b側に実装された接続受部としてのコネクタ受部23およびＬＥＤ基板本体21を貫通する丸孔状の配線孔24を備えた配線部25とを有している。
【００２６】
ＬＥＤ基板本体21は、図１および図２に示すように、例えば放熱性が良好なアルミニウムなどの金属材料、あるいは絶縁材料などにより形成されたメタル基板であり、両側部に、固定手段としての熱的結合手段であるねじ27により放熱体13上に面接触するように密着固定するためのねじ切欠部28がそれぞれ切り欠き形成されている。なお、このＬＥＤ基板本体21は、放熱体13に対して、例えば放熱性に優れたシリコーン系の接着剤などにより接着してもよい。
【００２７】
ＬＥＤ22は、例えば青色の光を発する図示しないベアチップと、このベアチップを覆うシリコーン樹脂などにより形成された図示しない樹脂部とを備え、この樹脂部内に、ベアチップが発する青色光の一部により励起されて青色の補色である黄色の光を主として放射する図示しない蛍光体が混入されており、各ＬＥＤ22が白色系の照明光を得られるように構成され、例えば０．５Ｗ程度の消費電力を有している。また、これらＬＥＤ22は、ＬＥＤ基板本体21の一主面21aの外縁部に、互いに略等間隔に離間された状態でＬＥＤ基板本体21の中心位置Ｃを中心とする同一円周上に配置されている。
【００２８】
コネクタ受部23は、各ＬＥＤ22に対して電気的に接続されているとともに、点灯回路基板15側と接続される受電端子となるコネクタウェハ(コネクタ台)であり、例えば合成樹脂などにより形成され、ＬＥＤ基板本体21の一主面21aの中心位置Ｃに対して中心位置を合わせて配置されている。また、このコネクタ受部23は上方へと開口した縦型配置となっている。
【００２９】
配線孔24は、コネクタ受部23に隣接して配置されており、例えばこのコネクタ受部23の最大外形よりも大きい径寸法を有している。したがって、配線孔24は、ＬＥＤ基板本体21の中心位置Ｃの近傍で、かつ、この中心位置Ｃに対して径方向に若干ずれた(オフセットした)位置に配置されている。
【００３０】
また、図１および図３に示すように、放熱体13は、略円柱状の放熱体本体31と、この放熱体本体31の一端31a側に拡径状に連続する拡径部32と、これら放熱体本体31と拡径部32との外周面に亘って連続する複数の放熱フィン33とを有し、これら放熱体本体31、拡径部32および各放熱フィン33が、例えば熱伝導性が良好なアルミニウムなどの金属材料、あるいは樹脂材料などにより一体に成形されている。そして、放熱体本体31と拡径部32とを貫通して挿通孔部34が形成されている。
【００３１】
放熱体本体31は、他端31b側に、収容ケース16の一端16a側を挿入する嵌合凹部37が中心軸に沿って設けられている。この嵌合凹部37は、挿通孔部34と連通している。
【００３２】
拡径部32は、放熱体本体31側から扁平な球体状に拡径して形成されており、上端側が、ＬＥＤ基板12のＬＥＤ基板本体21を載置する平坦状の基板取付面32aとなっている。そして、この基板取付面32aには、挿通孔部34の上端部が臨んでいるとともに、ＬＥＤ基板12のねじ切欠部28に対応して、上記ねじ27をねじ止めするためのねじ止め孔32bが穿設されている。すなわち、挿通孔部34は、基板取付面32aの中心位置に対して径方向に若干ずれた(オフセットした)位置に形成されている。さらに、拡径部32の基板取付面32aの外縁部近傍には、グローブ14の一端14a側の端部が嵌着係止される凹溝部32cが周方向に沿って円形状に連続して形成されている。
【００３３】
放熱フィン33は、放熱体本体31から拡径部32側へと径方向への突出量が徐々に大きくなるように傾斜して形成されている。また、これら放熱フィン33は、放熱体13の周方向に互いに略等間隔で形成されている。
【００３４】
挿通孔部34は、配線孔24と略等しい径寸法を有する丸孔状に形成されている。
【００３５】
グローブ14は、光拡散性を有するガラスあるいは合成樹脂などにより扁平な球面状に形成されており、放熱体13の拡径部32の上端側と連続する形状となっている。また、このグローブ14は、一端14a側から徐々に拡開するように形成され、最大径位置MDから他端14b側へと徐々に縮径されるように形成されており、最大径位置MDがＬＥＤ基板12の各ＬＥＤ22よりも上方の位置となっている。
【００３６】
点灯回路基板15は、平板状の点灯装置本体である点灯回路基板本体41と、この点灯回路基板本体41に実装され点灯回路を構成する図示しない複数の回路素子と、点灯回路に基端側が電気的に接続された給電線45およびこの給電線45の先端側に電気的に接続された接続部46を備えた給電部47と有しており、収容ケース16内に軸方向に沿って収容されている。
【００３７】
点灯回路は、例えばＬＥＤ22に対して定電流を供給する回路などである。
【００３８】
給電線45は、点灯回路側からの電力をＬＥＤ基板12側へと供給するためのものであり、ＬＥＤ基板12までの距離に対して遊びを持たせた長さに形成されている。なお、この給電線45の余剰な長さ部分は、上記挿通孔部34内に収容可能となっている。
【００３９】
接続部46は、給電線45の先端側が接続された給電端子となるコネクタハウジングであり、ＬＥＤ基板12側のコネクタ受部23に上方から下方へと、すなわちＬＥＤ基板本体21に対して交差する(垂直な)方向に挿入固定されることで、コネクタ受部23を介して給電線45(点灯回路)をＬＥＤ22側に電気的に接続するように構成されている。また、この接続部46は、配線孔24および挿通孔部34の径寸法よりも最大外形が小さく設定されている。このため、給電線45および接続部46(給電部47)は、配線孔24および挿通孔部34に挿通可能となっている。なお、この接続部46は、本実施の形態において、給電線45と別体の部材としたが、例えば接続受部が端子台などである場合には、給電線45の先端側そのものとしてもよい。
【００４０】
収容ケース16は、例えばＰＢＴ樹脂などの絶縁性を有する材料により、嵌合凹部37内の形状に沿って略円筒状に形成されている。また、この収容ケース16の一端16a側は、ケース閉塞部である閉塞板16bにより閉塞され、この閉塞板16bには、挿通孔部34と略等しい径寸法を有しこの挿通孔部34に連通する連通孔16cが開口形成されている。さらに、この収容ケース16の一端16a側と他端16d側との中間部の外周面には、放熱体13の放熱体本体31の他端31bと口金17との間を絶縁するための絶縁部であるフランジ部16eが径方向に突出して周方向全体に連続形成されている。なお、収容ケース16の内部には、点灯回路基板15を埋没させるように放熱性および絶縁性を有する充填材であるシリコーン系の樹脂などを充填してもよい。
【００４１】
口金17は、例えばＥ１７型のものであり、点灯回路基板15側と図示しない配線により電気的に接続されており、図示しない照明器具のランプソケットにねじ込まれるねじ山を備えた筒状のシェル51と、このシェル51の一端側の頂部に絶縁部52を介して設けられたアイレット53とを備えている。
【００４２】
シェル51は、図示しない電源側と電気的に接続されるもので、このシェル51の内部には、収容ケース16との間に、点灯回路基板15の点灯回路へと給電するための図示しない電源線が挟み込まれてシェル51に対して導通されている。
【００４３】
アイレット53は、図示しないグランド電位と電気的に接続されるもので、このアイレット53には、点灯回路基板15の点灯回路のグランド電位と電気的に接続されたアース線Ｅが半田付けなどにより電気的に接続されている。
【００４４】
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
【００４５】
電球型ＬＥＤランプ11の組み立ての際には、まず、放熱体13の基板取付面32a上に、ＬＥＤ22およびコネクタ受部23などを実装したＬＥＤ基板12のＬＥＤ基板本体21の他主面21b側を載置し、配線孔24と挿通孔部34とを位置合わせするとともに、ＬＥＤ基板本体21側の各ねじ切欠部28と放熱体13側の各ねじ止め孔32bとを位置合わせしつつ、ねじ27によりＬＥＤ基板12を放熱体13に対して固定し、ＬＥＤ基板12と放熱体13とを熱的に結合する。
【００４６】
また、点灯回路基板15の点灯回路の出力端子に対して、先端側に接続部46を設けた給電線45の基端側を電気的に接続する。
【００４７】
次いで、点灯回路基板15を収容した収容ケース16を、連通孔16cを挿通孔部34に連通するように放熱体13の嵌合凹部37内に挿入し、図示しない凹凸構造などにより収容ケース16を放熱体13に係止固定する。このとき、給電部47を挿通孔部34に通して、給電線45の先端側および接続部46をＬＥＤ基板12のＬＥＤ基板本体21の一主面21aから突出させ、コネクタ受部23に対して接続部46を上方から挿入してこれらコネクタ受部23と接続部46とを、電気的および機械的に接続する。
【００４８】
この後、点灯回路基板15とアース線Ｅを介してアイレット53を接続した口金17を、点灯回路基板15側に電気的に接続した電源線をシェル51の外側に導出した状態で、収容ケース16の他端16d側から挿入し、収容ケース16とシェル51との間で電源線を挟み込む。このとき、収容ケース16と口金17とを、図示しない凹凸構造などにより係止固定する。
【００４９】
そして、グローブ14の一端14a側を放熱体13の凹溝部32cに嵌め込んでグローブ14を放熱体13に固定し、シリコーン系の接着剤などにより固定補強し、電球型ＬＥＤランプ11を完成する。
【００５０】
このように完成した電球型ＬＥＤランプ11は、口金17を所定のソケットに装着して通電すると、点灯回路基板15の点灯回路が動作して、給電線45を介してＬＥＤ基板12側に電力が供給され、各ＬＥＤ22が発光し、これら発光がコネクタ受部23などにより遮られることなくグローブ14を介して拡散照射される。
【００５１】
また、ＬＥＤ基板12にて各ＬＥＤ22から発生する熱は、基板取付面32aを介して放熱体13に伝達され、この放熱体13の各放熱フィン33、放熱体本体31および拡径部32を介して放熱される。
【００５２】
以上のように、複数のＬＥＤ22をＬＥＤ基板本体21の一主面21aの中心位置Ｃから外縁側にそれぞれ偏位して配置するとともに、点灯回路基板15からの給電線45の先端に接続した接続部46を接続可能なコネクタ受部23およびこのコネクタ受部23に隣接してＬＥＤ基板本体21を貫通し点灯回路基板15の給電部47を挿通可能な配線孔24を有する配線部25を、ＬＥＤ基板本体21の一主面21a側の中心位置Ｃと重なる位置とすることにより、給電部47を配線孔24に挿通させて接続部46をコネクタ受部23に容易に接続できるので、組み立て性を確保しつつ、コネクタ受部23を各ＬＥＤ22から略均等に遠ざけて発光を遮りにくくし、配光の均一性の低下を抑制できる。
【００５３】
また、コネクタ受部23をＬＥＤ基板12のＬＥＤ基板本体21の一主面21aに縦型配置としたことにより、挿通孔部34および配線孔24に挿通させた給電部47の接続部46を、コネクタ受部23に対して容易に接続できるとともに、コネクタ受部23に接続部46を接続した状態で、給電線45と接続部46との接続位置近傍に荷重が加わりにくく、接続部46をコネクタ受部23に対して接続する際などに給電線45を傷めにくくなる。
【００５４】
さらに、ＬＥＤ基板12のＬＥＤ基板本体21を放熱体13の一端側の基板取付面32aに取り付けた状態でこのＬＥＤ基板12の配線孔24に対応する位置に挿通孔部34を設けることにより、この挿通孔部34を介して点灯回路基板15からの給電線45を放熱体13内に挿通できるとともに、ＬＥＤ基板本体21と放熱体13の一端側の基板取付面32aとの接触面積を最大限に大きくすることができる。
【００５５】
そして、放熱体13と口金17との間に配置され放熱体13と口金17とを絶縁する収容ケース16に点灯回路基板15を収容することにより、点灯回路基板15を放熱体13に対して容易に絶縁できるとともに、点灯回路基板15の配置が容易になる。
【００５６】
また、グローブ14の最大径位置MDよりも下側にＬＥＤ基板12(ＬＥＤ22)を配置することにより、各ＬＥＤ22からの発光の一部が、グローブ14の一端14a側から最大径位置MDまでの湾曲形状によって、下側へも照射されるので、より広い範囲に光を照射することができる。
【００５７】
次に、図４に第２の実施の形態を示し、図４は電球型ランプの縦断面図である。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成および作用については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、コネクタ受部23を横型配置としたものである。
【００５９】
すなわち、コネクタ受部23は、ＬＥＤ基板12のＬＥＤ基板本体21の一主面21a上に、この一主面21aに沿う横(水平)方向に向けて配線孔24側に開口しており、ＬＥＤ基板本体21に沿って接続部46を挿入固定可能となっている。
【００６０】
このように、コネクタ受部23を横型配置とすることにより、コネクタ受部23のＬＥＤ基板本体21からの突出量を低減できるので、コネクタ受部23によってＬＥＤ22からの光をより遮りにくくなり、配光の均一性の低下をより抑制できる。
【００６１】
なお、上記各実施の形態において、コネクタ受部23と配線孔24とは、互いに隣接し、かつ、配線部25全体としてＬＥＤ基板12のＬＥＤ基板本体21の中心位置と少なくとも一部が重なるように配置すれば、任意に設定できる。すなわち、コネクタ受部23と配線孔24とは、いずれか一方の一部がＬＥＤ基板本体21の中心位置Ｃと重なって配置されている状態、あるいは、コネクタ受部23と配線孔24との間の領域の一部がＬＥＤ基板本体21の中心位置Ｃと重なる近傍となる状態などとしても、同様の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す電球型ランプの縦断面図である。
【図２】同上電球型ランプの素子基板の平面図である。
【図３】同上電球型ランプの側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す電球型ランプの縦断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
11    電球型ランプである電球型ＬＥＤランプ
12    素子基板としてのＬＥＤ基板
13    放熱体
15    点灯装置である点灯回路基板
16    収容ケース
17    口金
21    素子基板本体としてのＬＥＤ基板本体
22    発光素子であるＬＥＤ
23    接続受部としてのコネクタ受部
24    配線孔
25    配線部
34    挿通孔部
45    給電線
46    接続部
47    給電部
【図１】
2010033959.tif 000003
【図２】
2010033959.tif 000004
【図３】
2010033959.tif 000005
【図４】
2010033959.tif 000006